¿Cuál es la longitud sin refuerzo de una pila en el suelo?

Al analizar una pila o eje perforado como una columna de viga, ¿cómo se determina la longitud sin arriostrar de la porción que está en el suelo? Típicamente, los puntos arriostrados en una viga o columna están bien definidos, por ejemplo, hay conexiones en ubicaciones discretas.

Una pila en el suelo tendrá cierta resistencia al movimiento debido al suelo. ¿Es esta resistencia suficiente para considerar que el pilote está apoyado continuamente (Lb = 0)?

Otra forma de considerar la situación podría ser mirar el diagrama de desviación. ¿Debería la longitud arriostrada basarse en el primer o segundo punto donde la desviación cruza cero? ¿O de manera similar donde el diagrama de momento cruza cero?

civil-engineering structural-engineering soil Hazzey
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No soy ingeniero estructural, así que dejaré que otra persona responda correctamente. Así que esto es solo mi instinto. En el fondo, probablemente esté completamente arriostrado, ya que emerge no está arriostrado en absoluto. Este refuerzo se reducirá de acuerdo con alguna función. Esto probablemente se puede modelar como un número infinito de tirantes de rigidez decreciente a lo largo de secciones infinitamente pequeñas de la viga. Por lo tanto, es probable que exista alguna función de integración para darle lo que necesita.

jhabbott

Estoy con @jhabbott en esto: tampoco soy un ingeniero estructural, pero me parece que va a ser una función de la fuerza que ejerce el suelo a los lados de la pila. La presión de fluencia del suelo dependerá del tipo de suelo y la profundidad, y la fuerza neta sobre el pilote dependerá de la presión del suelo y la geometría (forma) del pilote. Parece que podría convertirse en un problema de valor límite bastante complejo.

Dave Tweed

Respuestas:

$\require{cancel}$ Un método común fue ideado por Davisson y Robinson (1965). Mediante este método, lo que necesita determinar es la "duración de la fijación", que viene dada por

L_{F} = 1.8 {(\frac{mi yo}{{norte}_{h}})}^{0,20}

$L_f = 1.8\left(\dfrac{EI}{n_h}\right)^{0.20}$

Donde es la rigidez del pilote y es el coeficiente de módulo de subrasante horizontal del suelo. Esta es la longitud relevante para un análisis de pandeo, incluso si su pila es más larga que . Obviamente, si su pila tiene una longitud descubierta ( ), debe agregarse a , en cuyo caso su longitud de pandeo es . $EI$ $n_h$ $L_f$ $L_u$ $L_f$ $L_f + L_u$

Vale la pena señalar que esta ecuación no se establece en un conjunto específico de unidades, como se puede ver por análisis dimensional:

L_{F} = [L] = 1.8 {(\frac{mi yo}{{norte}_{h}})}^{0,20} = {(\frac{[\frac{F}{L^{2}}] [L^{4 4 2}]}{[\frac{F}{L^{3}}]})}^{\frac{1}{5 5}} = [L]

$L_f = [L] = 1.8\left(\dfrac{EI}{n_h}\right)^{0.20} = \left(\dfrac{\left[\dfrac{\cancel F}{\cancel{L^2}}\right][L^{\cancel{4}2}]}{\left[\dfrac{\cancel F}{L^3}\right]}\right)^{\frac{1}{5}} = [L]$

Este artículo lo explica con mayor detalle.

Wasabi
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Incluya las unidades para esta ecuación empírica en caso de que la referencia vinculada no esté disponible en algún momento.

Rick apoya a Mónica el

@ RickTeachey: La ecuación es en realidad independiente de la unidad, pero agregué una nota para demostrarlo.

Wasabi

¡Oh por supuesto! Muy agradable.

Rick apoya a Mónica el